導(dǎo)語(yǔ)：農(nóng)村居住建筑節(jié)能技術(shù)分析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀(guān)點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

摘要:根據(jù)我國(guó)農(nóng)村居住建筑能源應(yīng)用的特點(diǎn)，提出了建筑節(jié)能是降低農(nóng)村建筑采暖能耗的有效手段，分類(lèi)總結(jié)了農(nóng)村居住建筑常用節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，利用數(shù)據(jù)分析說(shuō)明了部分節(jié)能技術(shù)的節(jié)能效果。

關(guān)鍵詞:農(nóng)村，居住建筑，節(jié)能技術(shù)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)，采暖能耗

目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，能源消耗也呈快速上漲的趨勢(shì)。根據(jù)我國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)得出，2015年及2016年我國(guó)的能源消費(fèi)總量分別為43．0億t及43．6億t標(biāo)準(zhǔn)煤，同年能源生產(chǎn)總量分別為36．2億t及34．6億t標(biāo)準(zhǔn)煤，目前我國(guó)能源供應(yīng)處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。隨著能源消耗的增加，環(huán)境壓力也不斷增大，在節(jié)能減排大背景的前提下，我國(guó)2007年出臺(tái)了《國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化方案》，隨后于2009年提出了到2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳的排放量比2005年降低40%～45%，2030年降低60%～65%的減排目標(biāo)。節(jié)能減排，是我國(guó)當(dāng)前發(fā)展面臨的主要問(wèn)題之一。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，現(xiàn)有的農(nóng)村人口約占全國(guó)總?cè)丝跀?shù)的56%，農(nóng)村建筑住宅面積約為240億m2。據(jù)統(tǒng)計(jì)，農(nóng)村建筑能耗約占社會(huì)總能耗的20%。目前農(nóng)村的能源種類(lèi)主要包括煤炭、液化石油氣、電力和生物質(zhì)能源，農(nóng)村民用建筑能源消耗主要有照明、家電、炊事、采暖和夏季降溫，其中南、北方農(nóng)村采暖用能約占農(nóng)村建筑用能的50%。并且，隨著農(nóng)村收入水平的提高，處于夏熱冬冷地區(qū)的農(nóng)村建筑的采暖能耗也呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。為了獲得更好的舒適性，生物質(zhì)能源的應(yīng)用逐漸減少，煤炭及電能的用量逐年增加，因此，如何根據(jù)農(nóng)村建筑的特點(diǎn)，降低其采暖能耗，利用可再生能源，是當(dāng)前農(nóng)村建筑節(jié)能領(lǐng)域重要的課題。國(guó)內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)和高校學(xué)者，從以下幾方面著手，進(jìn)行了相關(guān)研究。

1提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能

農(nóng)村住宅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的普遍特點(diǎn)是:墻體普遍采用240mm或370mm磚墻，熱工性能差，建筑能耗高。蘭州理工大學(xué)西部能源與環(huán)境研究中心李金平等［1］針對(duì)西北新農(nóng)村居住建筑外墻經(jīng)濟(jì)保溫層厚度進(jìn)行了分析，研究利用DeST-h軟件對(duì)10組0mm～90mm不同外墻保溫層厚度的典型西北新農(nóng)村建筑采暖能耗進(jìn)行了模擬分析，結(jié)果表明外墻保溫可明顯降低建筑采暖能耗，采暖節(jié)能率可達(dá)到26%，采用生命周期成本分析法確定該地區(qū)采用擠塑保溫板為保溫材料時(shí)最佳保溫層厚度為55mm。西安建筑科技大學(xué)劉艷峰、陳琪雅等［2］針對(duì)陜西關(guān)中地區(qū)農(nóng)村住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能進(jìn)行了計(jì)算及經(jīng)濟(jì)優(yōu)化研究，計(jì)算獲得了該地區(qū)農(nóng)村住宅外墻及屋面保溫層經(jīng)濟(jì)厚度，即:240mm厚實(shí)心粘土磚墻外保溫可采用60mm～90mmEPS或40mm～60mmXPS保溫板;240mm頁(yè)貝巖空心磚墻外保溫可采用50mm～80mmEPS或40mm～50mmXPS保溫板;現(xiàn)澆混凝土平屋面可采用50mm～80mmEPS或30mm～60mmXPS保溫板;坡屋頂?shù)逛伇乜刹捎?0mm～80mmEPS保溫板;坡屋頂?shù)蹴敱乜刹捎?0mm～90mm巖棉。以上研究成果為農(nóng)村節(jié)能建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)提供了有力的科學(xué)依據(jù)。

2被動(dòng)式太陽(yáng)能技術(shù)的利用

農(nóng)村建筑多為單層或兩層建筑，層高低、建筑密度小，對(duì)太陽(yáng)能的利用，尤其是太陽(yáng)能資源豐富的地區(qū)具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。張海寧［3］針對(duì)被動(dòng)式技術(shù)在山西省農(nóng)村建筑中應(yīng)用進(jìn)行了定量分析，分析結(jié)果表明，采用被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)，能有效的降低農(nóng)村建筑采暖能耗，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大建筑南向面寬，以爭(zhēng)取更多的太陽(yáng)輻射。但是，過(guò)大的開(kāi)窗也會(huì)造成較大的傳熱損失，應(yīng)選擇一個(gè)較為合理的窗墻比;北京工業(yè)大學(xué)的陳超等［4］針對(duì)北京地區(qū)的利用復(fù)合相變墻體材料的被動(dòng)式太陽(yáng)房進(jìn)行了測(cè)試及模擬研究，結(jié)果顯示儲(chǔ)能作用明顯，能有效降低房間溫度的波動(dòng);北方工業(yè)大學(xué)董婉、陳偉嬌等［5］針對(duì)如圖1所示的青海地區(qū)農(nóng)村建筑的黑箱模式及被動(dòng)式模式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)及對(duì)比分析，結(jié)果表明，陽(yáng)光間的日射得熱對(duì)室內(nèi)溫度影響明顯，被動(dòng)式模式下，室內(nèi)溫度得到明顯改善，農(nóng)村建筑采用被動(dòng)式采暖技術(shù)如直接受益窗及陽(yáng)光檢對(duì)于改善室內(nèi)熱環(huán)境具有重要作用。利用DeST-h軟件建模，對(duì)陽(yáng)光間的進(jìn)深與熱負(fù)荷關(guān)系進(jìn)行了分析，結(jié)果表明陽(yáng)光間進(jìn)深超過(guò)1．5m，負(fù)荷增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯，建議陽(yáng)光間進(jìn)深可取1．2m。以上研究結(jié)果均表明，農(nóng)村居住建筑，合理應(yīng)用直接受益窗、陽(yáng)光間、特朗勃墻及蓄熱儲(chǔ)能等被動(dòng)式采暖技術(shù)，能有效提升冬季室內(nèi)溫度，見(jiàn)圖1。3主動(dòng)、主被動(dòng)結(jié)合式采暖系統(tǒng)的應(yīng)用被動(dòng)式采暖在一定程度上能提升室內(nèi)的溫度，但還是無(wú)法達(dá)到舒適的要求，因此，近年來(lái)，許多學(xué)者針對(duì)主動(dòng)、主被動(dòng)結(jié)合式采暖系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究。大連理工大學(xué)的陳濱等［6］通過(guò)將東北農(nóng)村地區(qū)廣泛使用的火炕與被動(dòng)式太陽(yáng)房相結(jié)合，建成新型節(jié)能灶連炕并與被動(dòng)式太陽(yáng)能集熱墻耦合，發(fā)現(xiàn)與炕單獨(dú)使用情況相比較，利用耦合采暖系統(tǒng)的房間熱環(huán)境明顯提升，采暖季可節(jié)省煤炭使用量的50%。同濟(jì)大學(xué)的竟峰等［7］設(shè)計(jì)火炕與太陽(yáng)能蓄熱池耦合的室內(nèi)供暖系統(tǒng)，在太陽(yáng)能不足時(shí)由補(bǔ)燃爐作為輔助熱源補(bǔ)充熱量，研究表明，在采暖季，該系統(tǒng)可同時(shí)滿(mǎn)足采暖和生活熱水的要求。北方工業(yè)大學(xué)楊詩(shī)薇、陳偉嬌等［8］針對(duì)青海省采用了特朗勃墻的被動(dòng)式采暖和太陽(yáng)能炕的主動(dòng)式采暖相結(jié)合的太陽(yáng)能暖房系統(tǒng)的熱性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明在集熱蓄熱墻白天運(yùn)行并且太陽(yáng)能炕全天運(yùn)行的運(yùn)行工況下，該建筑室內(nèi)的采暖效果最佳。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)房建立相應(yīng)數(shù)值模擬模型，對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行了模擬分析，得出被動(dòng)式的集熱蓄熱墻系統(tǒng)及主動(dòng)式的太陽(yáng)能炕系統(tǒng)對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的影響最大，其中太陽(yáng)能炕對(duì)室內(nèi)的輻射傳熱略多于對(duì)流傳熱量，而集熱蓄熱墻系統(tǒng)對(duì)室內(nèi)的傳熱受室外輻射影響較大，并且送入室內(nèi)熱量主要集中于上部送風(fēng)口處，需采取有效措施，使熱量能有效送至人體活動(dòng)區(qū)域。以上研究結(jié)果表明，對(duì)于太陽(yáng)能豐富的農(nóng)村地區(qū)，采用主被動(dòng)結(jié)合式太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)能大幅度的降低采暖能耗。

4結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)目前農(nóng)村居住建筑常用節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀的總結(jié)分析，得出:1)合理的保溫能有效的降低農(nóng)村居住建筑的采暖能耗。2)利用直接受益窗或陽(yáng)光間，在設(shè)計(jì)合理的情況下，能有效提升室內(nèi)溫度，達(dá)到節(jié)能的效果。3)主被動(dòng)結(jié)合式采暖系統(tǒng)的應(yīng)用能大幅度降低農(nóng)村居住建筑采暖能耗，太陽(yáng)能豐富的地區(qū)可優(yōu)先采用。

作者:陳偉嬌 彭 巖 楊詩(shī)薇 單位:1.北方工業(yè)大學(xué) 2.中國(guó)建筑科學(xué)研究院有限公司